Las materias primas de las baterías de litio recargables incluyen principalmente las siguientes categorías:
1. Material del electrodo positivo
El material del cátodo es una de las materias primas más críticas de las baterías de litio, ya que determina la densidad de energía y el voltaje de la batería. Los materiales catódicos comunes son:
1, cobaltato de litio (LCO): tiene una alta capacidad específica y un alto voltaje de funcionamiento, pero el costo es alto y existen ciertos problemas de seguridad y ciclo de vida.
2, Manganato de litio (LMO): alta densidad de energía, pero la estabilidad es relativamente pobre, es necesario agregar una gran cantidad de electrolito para equilibrar la resistencia interna.
3, fosfato de hierro y litio (LFP): alta seguridad y ciclo de vida prolongado, y abundantes materias primas, bajo costo, pero menor densidad de energía, el rendimiento a baja temperatura es deficiente.
4, Materiales ternarios: como litio, níquel, cobalto, manganeso (NCM) y aluminato de litio, níquel y cobalto (NCA), una combinación de las ventajas de una variedad de materiales, con alta densidad de energía, alta densidad de potencia y mejor rendimiento del ciclo.
En el ámbito de la producción de baterías de iones de litio, AVEnergy se destaca en la fabricación de materiales catódicos avanzados, siendo su oferta principal un material de cátodo de batería ternaria de iones de litio de alto rendimiento y alta densidad de energía. Este material de cátodo de litio ternario suele ser formulado a partir de níquel (Ni), cobalto (Co) y manganeso (Mn), o alternativamente níquel, cobalto y aluminio (Al), en proporciones precisas. Debido a su composición química distintiva y sus atributos estructurales, presenta ventajas sustanciales a la hora de mejorar la producción de energía, prolongar el ciclo de vida y optimizar el rendimiento general de la batería. A través de una investigación y un desarrollo tecnológicos incesantes junto con esfuerzos continuos de optimización, Anwei se dedica a ofrecer cátodos de litio ternarios de calidad superior. Materiales que satisfacen las diversas demandas del mercado y al mismo tiempo brindan soluciones energéticas sólidas para sistemas de almacenamiento de energía, así como diversos dispositivos electrónicos portátiles.
2. Material del electrodo negativo
Los materiales de los electrodos negativos generalmente se seleccionan entre grafito u otros materiales a base de carbono, así como materiales nuevos a base de silicio, estaño y otros. Entre ellos:
1, Grafito: con buen rendimiento y conductividad incorporados en litio, y bajo costo, actualmente es el material de ánodo más utilizado. Sin embargo, existe el problema de la infiltración desigual de iones de litio.
2. Materiales a base de silicio: tienen una alta capacidad teórica, pero enfrentan problemas como la expansión del volumen y la estabilidad del ciclo en aplicaciones prácticas.
3, titanato de litio: tiene las ventajas de una alta densidad de energía, un buen ciclo de vida y seguridad, pero el precio es relativamente alto.
En el proceso de producción de baterías de iones de litio, un paso inicial crucial de preparación implica el uso de equipos de mezcla especializados para mezclar finamente los materiales del cátodo y del ánodo por separado. Esta etapa es vital ya que impacta directamente en la calidad y eficiencia de procesos posteriores como recubrimiento, bobinado y ensamblaje. Específicamente, los materiales catódicos generalmente consisten en materiales activos, agentes conductores y aglutinantes, que deben mezclarse completa y uniformemente en un mezclador eficiente en condiciones específicas de temperatura, humedad y velocidad de rotación. Esto asegura que los materiales activos se dispersen uniformemente para formar una suspensión de recubrimiento ideal. De manera similar, la mezcla de materiales anódicos sigue principios similares, pero debido a diferencias en su composición química y requisitos de rendimiento, los parámetros de mezcla y los aditivos pueden variar. A través de este proceso de mezcla preciso, se sienta una base sólida para el paso de recubrimiento posterior, lo que permite recubrir de manera uniforme y continua los materiales del cátodo y el ánodo sobre los colectores de corriente, garantizando así la estabilidad y consistencia del rendimiento de la batería de iones de litio.
3.electrolito
El electrolito sirve como medio para el transporte de iones de litio en las baterías de iones de litio y sus propiedades afectan directamente la capacidad, la resistencia interna y la seguridad de la batería. Los electrolitos de uso común están compuestos de disolventes orgánicos y sales de litio, como el hexafluorofosfato de litio. Además, actualmente se están desarrollando nuevos tipos de electrolitos, como los electrolitos de estado sólido.
4.Separador
El separador es un componente crucial en las baterías de iones de litio, ubicado entre el cátodo y el ánodo para aislarlos y evitar cortocircuitos. Al mismo tiempo, la estructura microporosa del separador permite que los iones de litio pasen libremente, asegurando el rendimiento de carga y descarga de la batería. Los materiales separadores suelen estar hechos de materiales poliméricos como poliolefinas, que requieren alta resistencia mecánica, estabilidad química y buena permeabilidad a los gases.
5.Otros materiales auxiliares
Además de las materias primas primarias antes mencionadas, la fabricación de baterías de iones de litio también requiere una serie de materiales auxiliares. Estos incluyen papel de aluminio y papel de cobre, que sirven como colectores de corriente, así como materiales como CMC (carboximetilcelulosa sódica) y PVDF (fluoruro de polivinilideno), que funcionan como aglutinantes y materiales de recubrimiento.
Finalmente, en el proceso de fabricación de baterías de iones de litio, un paso importante es colocar las celdas de la batería de iones de litio completas y el PCBA (conjunto de placa de circuito impreso) altamente integrado y completamente funcional en una carcasa de acero preparada previamente que cumpla con especificaciones específicas. y modelos estándar. Este paso requiere no sólo una atención meticulosa por parte de los operadores para garantizar un posicionamiento preciso y una instalación estable de las celdas y el tablero de protección dentro de la carcasa de acero, sino también un estricto cumplimiento de las especificaciones de producción para evitar cualquier factor que pueda afectar el rendimiento o la seguridad de la batería. En este punto, a través de una serie de pasos de proceso complejos y precisos, se completa el proceso de fabricación de baterías de iones de litio.